由雷达天线及处理机、光电跟踪系统、火控计算机、数据总线及数据链等为主要部分的综合航电系统是飞机战斗能力的主要体现之一，而一般战斗机性能四大项目中为外人了解最少的，便是对航电系统的性能评估了。
苏-27系列战斗机各型号之间的火控系统变化较多，我们将分批叙述。
第一批苏-27
1992年俄罗斯向中国交付第一批苏-27，包括20架SK和4架UBK。
这批战机采用苏-27标准的SUV-27火控系统，其配备如下：
RLPK-27雷达，采用NO01E天线
OEPS-27E光电跟踪系统
ILS-31平显
Shchel-3UM 头盔瞄准具
TS100火控计算机
SEI-27数据链系统
（苏联/俄罗斯的军工电子命名体系：SUV是机载综合火控系统的代号，RLPK是雷达系统的代号，而我们常说的NO01实际是雷达天线的编号，E代表出口型）
中国第一批苏27的RLPK-27雷达，采用NO01E天线。
苏-27的这套火控系统对战斗机目标（RCS=3平方米）的搜索距离达80-100千米，跟踪距离可达60-70千米。可以同时跟踪10个目标，但受限于数据处理硬/软件的能力，只能同时攻击1个目标。
苏-27虽然也配备了早期的数据链，但限于数据处理能力和传输速度，只能向同行友机传递目标航向、预定拦截点等简单信息。
中国的苏-27SK和俄罗斯空军的苏-27S航电系统是基本一样的（包括L006 雷达告警机），只是带有保密性的主动干扰机不同：苏-27S是L005，苏-27SK是L203/L204，这也是世界各国军机出口的通例。
第二、第三批苏-27
1996年俄罗斯向中国交付第二批苏-27，包括16架SK和6架UBK。
这批苏-27SK比第一批苏-27SK的改进之处在于其雷达采用NO01P天线，提高TWS精度，可以同时攻击两个目标。综合导航系统增加了A737 GPS系统。
2000年后第三批28架苏-27UBK陆续交付，其配备和第二批苏-27SK大致相同。另外据称火控系统具备有限的对地攻击能力，可以制导如КАБ-500L/KR和Kh-29T这样的对地攻击精确制导武器。但并没有实际配置。
苏-27的改装
据国外媒体的消息，中国在2001年向俄罗斯的NIIR购买了20套采用NO10M无源相控阵天线的ZHUK-MS雷达的无源相控阵天线及发射机，用于现役苏-27战斗机的改装。其发射机峰值6千瓦，平均功率1.5千瓦，对5平方米的空中目标的迎头搜索距离为140-150千米。尾追搜索距离分别为55-60千米。有16个工作频率，可同时精确跟踪12个目标，同时攻击4个目标。这将大大提高苏-27的空战能力。
请注意，这是无源相控阵版本的“隼”，而不是尚在试验中的SOKOL有源相控阵版本的“隼”。而且这一消息尚未获得证实。
苏-27SMK
90年代中国向俄罗斯采购苏-27的生产许可证，根据当年报道，俄罗斯向中国推荐的型号是单座多用途型苏-27SMK，这个型号主要加强了苏-27的对地攻击能力，其改进主要有：
采用ZHUK-27火控雷达
采用MFI-68多功能显示器的玻璃化座舱
加强机身结构以适应载弹量和油量的增加
机翼增加两个负荷为2000千克的挂架，以挂载大型空地武器
配备P-77E空空导弹和Kh-59ME空地导弹等武器
加装空中加油系统
